Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of deformations of road embankments founded on displacement columns improving soft subsoil

Szajna Waldemar, Bondareva Liudmyla, Szatanik Bartosz

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

19--36

EN

Drilled displacement columns, constructed in the form of unreinforced or reinforced concrete elements, are currently a very commonly used method of improving soft subsoil, creating an alternative to more expensive pile foundations. A frequently used solution for improving soft soils of road or railway embankments is to design a regular pattern of columns of relatively small diameter. Columns along the perimeter of the improved area are reinforced with rigid steel profiles, while the internal ones are made as concrete elements. Column heads are usually covered with a load transfer platform (layer of compacted granular fill) which is additionally reinforced with geosynthetics. The application of soil improvement with displacement columns is not always successful. It is due to the errors and shortcomings occurring at the design stage, including simplifications in modelling, to construction faults, which may include insufficient experience of contractors and/or improper supervision. Referring to the real object that failed, the article provides the results of numerical parametric analyses taking into account the influence of the key design parameters such as: the stiffness of the load transfer layers, the amount and stiffness of the geosynthetic reinforcement as well as the column spacing. The article presents comparisons of numerical results obtained with the finite element analyses for various approaches to geometry modelling (axisymmetric, 2D and 3D). The simulations indicate that the use of the axisymmetric model of a single column in routine design may lead to the deformations exceeding the serviceability limit states.

PL

Rozwój infrastruktury komunikacyjne, ze względu na wymaganą geometrię szlaków, powoduje konieczność wznoszenia obiektów na słabych gruntach. Stosowanie wzmocnień w postaci różnego rodzaju kolumn, które przenoszą obciążenia na głębsze, nośne warstwy gruntu jest w takich sytuacjach powszechne. Wśród tej grupy technologii szczególnie często stosowane są wiercone kolumny przemieszczeniowe, stanowiące wsparcie nasypów. Pomimo dostępności wielu wyników badan nasypów na kolumnach wzmacnianych geosyntetykami i dużych doświadczeń w ich realizacji, awarie nadal się zdarzaj ą. Motywacją do podjęcia tematu jest przypadek drogi na niskim nasypie, wykonanym na słabym podłożu organicznym wzmocnionym kolumnami (rys. 2) na której wystąpiły duże nierównomierne osiadania nawierzchni. Różnice osiadania stref nad kolumnami i pomiędzy kolumnami miały bardzo różniące się od siebie wartości nawet w sąsiednich polach i wahały się w granicach od 5,5 do 23 mm. Rozmieszczenie kolumn w planie, pokazano na rys. 3a. Rysunek pokazuje także obszar gruntu przypadaj ący na jedną kolumnę As, co pozwala na wyznaczenie tzw. współczynnika wzmocnienia ARR = AcAs, gdzie Ac jest polem przekroju poprzecznego kolumny. Na rys. 3b pokazano zastępcze rozmieszczenie kolumn, ułatwiające analizy 2D. Celem pracy jest zbadanie wrażliwości układu na zmiany wartości istotnych parametrów projektowych, takie jak: geometria i sztywność warstwy transmisyjnej, ilość i sztywność zbrojenia geosyntetycznego oraz rozstaw kolumn, a także na sposób przestrzennego modelowania geometrii konstrukcji. Zadanie wykonano w formie analiz parametrycznych wykorzystując MES. Przedstawiono porównanie wyników uzyskanych dla modeli pojedynczych kolumn w stanie osiowej symetrii (AX), modeli 2D i modeli 3D. Analizując wyniki skupiono się na przemieszczeniach. Zestawienie analizowanych wariantów modeli przedstawiono w tab. 1. Modele, których parametry są zgodne z parametrami rzeczywistego obiektu nazwano bazowymi i oznaczono dodatkowym symbolem ‘b’. Parametry gruntów wykorzystane w modelach numerycznych zamieszczono w tab. 2. Obliczenia wykonano programem Plaxis. Do symulacji warstwy transmisyjnej (ang. LTP) oraz platformy roboczej wykorzystano model Coulomba–Mohra. Do symulacji pozostałych warstw gruntu zastosowano model Hardening Soil. Obliczenia obejmowały konsolidację gruntu obciążonego w warunkach z drenażem. W analizach 2D i 3D kolumny modelowano z wykorzystaniem elementów ‘embedded beams’. Pomiędzy warstwy zbrojenia geosyntetycznego i otaczający je grunt wprowadzono warstwy elementów ‘interface’. Rysunek 4 przedstawia porównanie wyników osiadania uzyskanych przy zastosowaniu modelu osiowej symetrii. Wzrost rozstawu kolumn zwiększa osiadania nad głowicami oraz różnice osiadania. Interesujące jest porównanie krzywych odpowiadających modelom AX-b i AX-1, gdzie niewielki wzrost ARR spowodował bardzo dużą redukcję osiadania i różnicy osiadania. Zastanawiający jest przebieg krzywej uzyskany przy braku zbrojenia geosyntetycznego. Wyjaśnienia uzyskanych tutaj małych różnic osiadania wymaga jednak dodatkowych analiz. Rysunki 5 do 8 odnoszą się do rozwiązań uzyskanych w modelach 2D. Rozkład osiadania w modelu bazowym 2D-b przedstawiono na rys. 5. Kolejny rysunek przedstawia porównanie wpływu rozstawu kolumn na osiadania. W tym przypadku, podobnie jak w modelu AX, niewielki wzrost ARR (z 3,2% na 3,61%) spowodował znaczne ograniczenia osiadania i różnicy osiadania. Sugeruje to, że istnieje pewna graniczna wartość współczynnika wzmocnienia, powyżej której rozwiązanie konstrukcyjne nabiera pozytywnych cech z punktu widzenia użytkowego. Wpływ ilości zbrojenia geosynetycznego, jego rozmieszczenia oraz sztywności, pokazano na rys. 7. Z rys. 7a wynika, że nawet dwukrotny wzrost sztywności zbrojenia nie wpływa jakościowo na redukcję deformacji układu. Problemy nadmiernych deformacji nasypu, wynikające z dużego rozstawu kolumn, trudno jest także zrekompensować sztywnością warstwy transmisyjnej, co pokazano na rys. 8. Rysunek 9 przedstawia zasadnicze elementy modelu 3D oraz uzyskane osiadania nawierzchni. Na rys. 10 zamieszczono odpowiadające sobie rozwiązania bazowe uzyskane w modelach AX, 2D i 3D. Rysunek ten potwierdza wcześniejsze spostrzeżenia, że w rozwiązaniu osiowosymetrycznym uzyskuje si ę największe osiadania i największe różnice osiadania, jednakże model ten nie uwzględnia wpływu zginania na wytężenie kolumn. Próbę wyjaśnienia wpływu rozstawu kolumn na deformacje nasypu przedstawia rys. 11. Pokazano na nim trajektorie naprężeń głównych uzyskane w rozwiązaniach 2D-b (ARR = 3; 2%) oraz 2D-s4 (ARR = 4; 18%). W pierwszym przypadku, duży rozstaw kolumn, przy ograniczonej wysokości nasypu uniemożliwił pełne rozwinięcie się efektu przesklepienia. Na rys. 12 zestawiono wszystkie poprzednio omówione rozwiązania, wyliczając dla każdego z nich efektywność transferu obciążenia na kolumnę, zdefiniowaną formułą (4.1) w funkcji różnicy osiadania. Z przeprowadzonych symulacji wynika, że sposób modelowania geometrii (AX, 2D i 3D) jest istotnym czynnikiem wpływającym na uzyskane wyniki opisujące deformacje nasypu. W niskich nasypach bardzo istotnym parametrem projektowym jest rozstaw kolumn i związany z nim współczynnik wzmocnienia ARR. Zbyt mała wartość tego współczynnika uniemożliwia pełne rozwinięcie się efektu przesklepienia, redukując efektywność rozwiązania i prowadząc do dużych wartości osiadania i różnic osiadania. Błędy na tym etapie projektowania trudno jest zrekompensować przez ilość i sztywność zbrojenia geosyntetycznego, czy tez zagęszczenie (sztywność) warstwy transmisyjnej. W rozważanym przypadku krytyczna wartość parametru ARR, powyżej której deformacje układu ulegają znacznej redukcji wynosi około 3,6%. Przeprowadzone analizy dotyczą tylko jednego nasypu i należy zachować ostrożność przy próbie uogólniania przedstawionych wniosków.

2

Wybrane przykłady emisji CO2 w pracach geoinżynieryjnych

Gaszewski Artur, Sternalski Marcin

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 7-8

182--187

PL

Cały sektor budownictwa w skali globalnej odpowiada za 40% zużycia energii oraz aż za 38% globalnej emisji dwutlenku węgla. W artykule wskazano dwie główne bariery stojące na drodze w osiągnięciu niskoemisyjności w geotechnice: znaczny koszt badań i opracowań służących do wdrożenia niskoemisyjnych praktyk projektowych i technologii budowlanych, jak również trudności w określaniu wpływu niektórych działań geotechnicznych na ogólną trwałość projektu w aspekcie niskoemisyjności. W artykule przedstawiono zastosowanie ogólnodostępnego kalkulatora opracowanego przy udziale Europejskiego Stowarzyszenia Wykonawców Fundamentów Specjalnych (EFCC) w odniesieniu do trzech projektów budowlanych, tożsamych pod względem technicznym, ale zrealizowanych przy zastosowaniu rożnych technologii i produktów. Na podstawie kalkulacji śladu węglowego wykazano, iż technologie wzmocnienia gruntu, które nie wykorzystują betonu i cementu, zazwyczaj wykazują się zdecydowanie niższą emisję CO2.

EN

The entire construction sector on a global scale is responsible for 40% of energy consumption and as much as 38% of global carbon dioxide emission. In the article there were stated two main barriers to achieving low-carbon geotechnics: the significant cost of research and scientific descriptions made to implement low-emission design practices and construction technologies, as well as the difficulties in determining the impact of certain geotechnical activities on the overall sustainability of the project in the aspect of low-emission. In the article’s title there was presented the use of a publicly available calculator developed with the participation of The European Federation of Foundation Contractors (EFCC) in relation to three construction projects, identical in technical terms, but realised using different technologies and products. Based on carbon footprint calculations it was shown, that soil improvement technologies not using concrete and cement usually have significantly lower CO2 emissions.

3

Wpływ pozostałości historycznej zabudowy na prowadzenie robót budowlanych

Król Maciej

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 9-10

110--114

PL

Artykuł porusza problematykę wykonywania specjalistycznych prac geotechnicznych w terenach silnie zurbanizowanych ze szczególnym uwzględnieniem pozostałości historycznej zabudowy. Przedstawiono wpływ właściwiej analizy materiałów źródłowych na dobór technologii zabezpieczenia wykopu na przykładzie dwóch zrealizowanych projektów.

XX

The paper describes issues of execution special geotechnical works in strongly urbanized areas with particular emphasis on archeological remains. Article presents the impact on proper analysis of source data on the selection of deep excavations support technology based on two executed projects.

4

Effect of ureolytic bacteria on compressibility of the soils with variable gradation

Wasil Mariola, Wydro Urszula, Wołejko Elżbieta

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 3

131--139

EN

The aim of this study is to present the effect of treatment with ureolytic bacteria (Sporosarcina pasteurii) on the compressibility parameters of mineral and anthropogenic soils. In the presence of the urease enzyme, secreted by a strain of Sporosarcina pasteurii bacteria, urea hydrolysis occurs, allowing CaCO3 to be precipitated. The literature suggests applying the Microbially Induced Calcite Precipitation (MICP) method to non-cohesive soils. In order to determine whether the biomineralization process occurs in other soil types, cohesive and anthropogenic soils were tested in the laboratory. Compressibility tests were carried out in the laboratory on MICP-treated and untreated soils as reference samples. The process of biocementation in the soil is made possible by the introduction of bacteria into the soil and subsequent activation by a cementation solution (consisting of urea and calcium ions Ca2+). This paper presents the methodology for introducing bacteria into the soil, as well as the effect of the biomineralization process on the deformation parameters of the tested materials.

5

Determination of mechanical properties of soils based on CPTU data

Chmielewska Iwona

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 3

55--64

EN

The study aimed to interpret the results of cone penetration tests with pore pressure measurement (CPTU). Tests were performed on a section of the designed road about 200 m long. The subsoil under consideration was characterized by organic soils deposited to a depth of approximately 8 m. Due to the problematic soil and water conditions, improvement with geosynthetic encased columns (GEC) was performed. According to the Recommendations for Design and Analysis of Earth Structures using Geosynthetic Reinforcements – EBGEO, the constrained modulus Eoed and effective friction angle φ’ of soil below the GEC column base should be higher than 5 MPa (Eoed > 5 MPa) and 30° (φ’ > 30°), respectively. In this study, the Eoed and φ’ parameters were determined based on CPTU tests conducted in 12 locations. Analysis of the CPTU data showed that the constrained modulus and effective friction angle of the soil deposited below the GEC column base did not meet EBGEO requirements in most locations. It was also concluded that the minimum value of the constrained modulus required by EBGEO is too low compared with the requested value of the effective friction angle.

6

The use of cohesive soils improved with lime as an example of circular economy in earthworks

Gosk Wojciech

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2022

|

Nr 3

10--20

EN

A common practice in civil engineering during earthworks is the usual replacement of cohesive soils (fine soils), excavated during earthworks, with non-cohesive soils (coarse soils). Until recently, such a procedure was dictated primarily by economic and technical reasons. From an economic point of view, the ease of access and therefore low cost of using such soils instead of cohesive soils was crucial. The technical reason is, above all, the ease of compacting fine soils (as opposed to cohesive soils) and well-developed and well-known engineering methods for controlling their compaction. The situation changed radically when the new environmental regulations came into force and enforcement by the inspection authorities began. Currently, soil removed from a construction site according to regulations should be classified as waste. This fact has completely changed the approach of participants in the construction process to the use of local soils, especially cohesive soils (e.g. clays). Their use "on site" has stopped being an expensive option and has become a necessity. This paper presents aspects of the use of lime-improved cohesive soils that can be successfully used on site as excavation backfill. Problems related to the proper preparation of soil-lime composites are described, as well as the results of compaction tests. The paper presents the author's own methodology for selecting the content of quicklime in the soil-lime composite.

7

Changes in the Structure of Myco- and Microbiocenosis of Soil with Use of Fungi and Bacteria Strains Immobilized on Biochar as an Example of Ecosystem Maintenance Services

Oliferchuk Viktorija, Fedorovych Dariya, Samarska Mariia, Bunetskyi Vladimir, Samborskyy Markiyan, Kachor Anna, Kurylenko Olena, Olejniuk-Puchniak Oksana, Kendzora Nataliia, Hotsii Nataliya

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 6

42--52

EN

During recent decades the importance of ecosystems management services and maintenance have became paramount. We have proposed and implemented the technology of mycocenosis regulation of the rhizosphere of walnut nursery plants. Biotechnology involves inoculation before planting the roots of tree plants with the mycorrhizal drug Mikovital, which contains strains of the fungus Tuber melanosporum VS 1223 and the ascomycete Vitasergia svidasoma. Also it was applied in the combination with Florabacillin, which contains live cells of the bacterium Bacillus subtilis. The introduction of the mycorrhizal remedy into the rhizosphere of the walnut contributed to the change of such ecological characteristics of mycocenoses as the length and biomass of the fungal mycelium and the number of spores. To increase the efficiency of mycorrhization, an immobilization medium biochar with fungi and bacteria was used (Mikovital + Florabacillin + biochar). After use of this soil improvement complex in the rhizosphere of plants, the length of fungal mycelium increased by 8–10 times, and biomass by 5–7 times, in comparison with the rhizosphere of walnut on the control plot. Based on the dominance indices we had seen a signifficant increase in species diversity, which confirms the positive effect of immobilization of fungal cells and bacteria on the biochar. Optimum concentrations of 0.2% biochar additive to the Mikovital. It also have reduced the number of pathogens in the rhizobiome of the treated plants. The created harmoniously functioning ecosystem of the nut nursery as the result of above experiments will provide further self-regulation of this local natural ecosystem, as evidenced by the development of plants, their appearance and growth, as well as previous studies in the hazelnut garden. Mechanisms for bioregulation of soil and plant ecosystems have effectively included the use of man-made technology to stimulate natural mechanisms.

8

Ground improvement and rebuild of a district road in complex geotechnical-engineering conditions - case study

Węgliński Szymon, Flieger-Szymańska Michalina, Just Miłosz, Krawczyk Dorota Anna

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

63--82

EN

Local roads in Poland, built for the most part in the previous economic system, are mostly unsuited to the ever-increasing traffic load, often built on a low-load organic substrate and need to be renovated. Linear objects are most often characterized by a significant variability in groundwater conditions in their area. The economical and safe design of the rebuild of a road structure often entails the need to implement ground improvement design of the low-bearing soil substrate, but areas of improvement should be adapted to the occurrence zones of low-bearing soil. The article presents a case study of the district road, for which ground and water conditions were recognized and organic soil were found. In addition to the rebuilding of the road structure to fulfill the requirements of the current traffic load and repairing the culverts, the reconstruction also included the ground improvement. The authors reviewed the types of road categories according to the admissible traffic loads (KR), the most important and commonly used methods of ground improvement, discussed the characteristics of the Benkelmann beam deflection method, proposed a design solution adapted to the existing conditions in the substrate and, after implementing it, presented the results of the deflection of the road before and after the reconstruction and soil improvement.

PL

Drogi lokalne w Polsce, wybudowane w przeważającej większości w poprzednim systemie gospodarczym, są przeważnie niedostosowane do ciągle rosnącego obciążenia ruchem, często wybudowane na słabonośnym podłożu organicznym i wymagają renowacji. Obiekty liniowe charakteryzują się najczęściej znaczną zmiennością warunków gruntowo-wodnych na swoim obszarze. Ekonomiczne oraz bezpieczne zaprojektowanie przebudowy konstrukcji drogowej wiąże się często z koniecznością wzmocnienia słabonośnego podłoża gruntowego, lecz obszary wzmocnienia powinny być dostosowane do występowania lokalnych pokładów gruntów słabonośnych. Artykuł prezentuje studium przypadku drogi powiatowej, dla której dokonano rozpoznania warunków gruntowych oraz wodnych i stwierdzono występowanie utworów o pochodzeniu organicznym. Przebudowa oprócz dostosowania konstrukcji nawierzchni do aktualnego obciążenia ruchem oraz remontu przepustów zakładała również wzmocnienie podłoża gruntowego. Autorzy dokonali przeglądu typów kategorii ruchu drogowego (KR), najważniejszych i najczęściej używanych metod wzmacniania podłoża gruntowego, omówili charakterystykę metody ugięć belką Benkelmana, zaproponowali rozwiązanie projektowe dostosowane do występujących w podłożu warunków i po zaimplementowaniu go zaprezentowali wyniki ugięć drogi po przebudowie i wzmocnieniu podłoża.

9

Effects of full displacement pile installation on the stress and deformation state of surrounding soil: review

Kabeta Worku Firomsa

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

445--466

EN

Several field and model tests have been conducted to investigate the impact of pile installation on bearing capacity. However, little is known about how piles behave during installation, how they interact with the surrounding soil, and how this affects sandy soil properties. This review paper investigates the effect of pile driving on surrounding sandy soil as it compacts sandy soil near to the pile. For this purpose, various related literature was studied based on the observation of the pile installation effect on earth pressure or lateral stress, relative density, and pore water pressure in the sandy soil. A change in the deformation and stress state of surrounding sandy soil due to pile driving was presented. The installation of fully displacement piles can lead to significant stresses and deformations in the surrounding sandy soil. This is one of the main causes of uncertainty in the design and analysis of pile foundations. According to this study, the sandy soil around the pile is compacted during pile driving, resulting in lateral and upward displacement. This leads to the densification effect of pile driving on loose sandy soil. Sandy soil improvement with driven piles depends on pile shape, installation method, and pile driving sequences. This study concludes that in addition to its advantages of transferring superstructure load to deep strata, the increased relative density of loose sand, the change in the horizontal stress, and the influence of compaction on the sandy soil parameters during pile driving should be considered during pile design and analysis.

10

Strengthening of the soft soil loaded with heavy construction traffic based on dilatometer tests

Bartnik Grzegorz, Kuszyk Rafał, Superczyńska Małgorzata

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

559--572

EN

The presence of soft soil of river and organic genesis in the basement of road embankments creates problems related to their high deformability. Difficult to assess water permeability, affecting the course of the consolidation and settlement process, requires field studies, such as dilatometer tests. In engineering practice, there are many factors that can affect the basement consolidation process, but they are not simply applied to theoretical models. In many cases, only the observational method allows the selected computational approach to be applied to a specific engineering problem. For this reason, it is one of the approaches strongly emphasized by Eurocode 7. The article presents an example of the application of a temporary load from heavy construction traffic to the consolidation of soft soil under service roads with verification of the subsoil parameters using the dilatometer tests. A horizontal layer of weak soil, loaded with a vertical external load caused by temporary traffic, was assumed for the calculations. For such an arrangement, the classical solution of uniaxial Terzaghi’s consolidation with the water flow in the vertical direction was applied. A computational analysis of the consolidation time and maximum settlement values was performed.

PL

Występowanie gruntów słabonośnych genezy rzecznej i organicznej w podłożu nasypów drogowych stwarza problemy związane z ich dużą odkształcalnością. Trudna do oceny wodoprzepuszczalność, mająca wpływ na przebieg procesu konsolidacji i osiadania, wymaga przeprowadzenia badań terenowych, których przykładem są badania dylatometryczne. W praktyce inżynierskiej występuje wiele czynników, które mogą wpływać na proces konsolidacji podłoża, ale nie są one w prosty sposób aplikowane do modeli teoretycznych. W wielu przypadkach jedynie metoda obserwacyjna, pozwala na zastosowanie wybranego podejścia obliczeniowego w konkretnym zagadnieniu inżynierskim. Z tego też powodu jest to jedno z podejść mocno akcentowanych przez Eurokod 7 [17]. W artykule przedstawiono przykład aplikacji tymczasowego obciążenia od ciężkiego ruchu budowlanego do konsolidacji podłoża słabonośnego pod drogami serwisowymi z weryfikacją parametrów podłoża metodą dylatometryczną. Do obliczeń przyjęto poziomą warstwę gruntu słabego obciążoną równomiernie pionowym obciążeniem zewnętrznym od ruchu tymczasowego. Dla takiego układu możliwe jest klasyczne rozwiązanie jednoosiowej konsolidacji Terzaghiego z przepływem wody w kierunku pionowym. Przeprowadzono analizę obliczeniową czasu konsolidacji i maksymalnych wartości osiadań.

11

Research on launching technology of shield tunnel in Ho Chi Minh Metro line 1

Nguyen Xuan Loi, Wu Li, Nguyen Khanh Tung, Bui Quang Anh, Nguyen Huy Hoang, Luu Hoang Phuong

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

387--401

EN

The use of subway tunnel engineering technology has become more professional and refined with the growth of society and the advancement of science and technology. The initial construction process of a subway tunnel shield is the most critical part of the entire engineering system. Shield launching period construction is the most prone to accidents in the shield construction process, directly related to the smooth through the shield tunnel. The line 1 of Ho Chi Minh (HCM) Metro is the first subway line, the full length of 19.7 km, the underground road length of 2.6 km from km 0 + 615 to km 2 + 360, from Ben Thanh market, and then through the Sai Gon river and 14 station (including 3 underground stations and 11 elevated stations), reach Suoi Tien park and is located in Long Binh area station, underground building blocks including Ben Thanh market station to Opera House station interval, Opera House station, Opera House station to Ba Son station interval. This paper selects Shield launching period of Opera House station to Ba Son shaft interval as an example, analyze the key construction technology, construction control parameters and launching considerations of shield machine.

12

Laboratory Study of Soil Shear Strength Improvement with Polyester Fibres

Nguyen Giang

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 2 (134)

91--99

EN

The paper deals with a laboratory study of soil shear strength improvement with polyester fibres. Soils CS and CH were mixed with polyester fibres of 70mm length as random reinforcement in an amount of 0.5% and 1.0%. Improvement of the soil shear strength was measured by direct shear tests with a shear box of 0.3 × 0.3 × 0.08 m size. Results show that the improvement rate is different for CS and CH. For soil CS, polyester fibres increased the angle of the internal friction (even by 45.2% with 1% of polyester fibres), as well as the cohesion (by 48.2% with 0.5% of polyester fibres), but also decreased it (by 27.5% with 1% of polyester fibres). For soil CH, fibres decreased the angle of internal friction (by 7.8%) but increased the cohesion by 322.7%. Analysis of the specimen number and result uncertainty shows that various combinations of the 3 specimens provide different results; hence tests with at least 4 specimens are recommended.

PL

Artykuł dotyczy laboratoryjnego badania poprawy wytrzymałości na ścinanie gleby z zastosowaniem włókien poliestrowych. Gleby CS i CH zmieszano z włóknami poliestrowymi o długości 70 mm jako zbrojenie losowe w ilości 0,5% i 1,0%. Poprawę wytrzymałości na ścinanie gleby mierzono za pomocą testów bezpośredniego ścinania przy użyciu zestawu ścinania o wymiarach 0,3 × 0,3 × 0,08 m. Wyniki pokazują, że wskaźnik poprawy jest inny dla CS i CH. W przypadku CS włókna poliestrowe zwiększyły kąt tarcia wewnętrznego nawet o 45,2% przy udziale 1% włókien poliestrowych, a także zwiększyły spójność o 48,2% przy udziale 0,5% włókien poliestrowych, ale także zmniejszyły ją o 27,5 % z udziałem 1% włókien poliestrowych. W przypadku gleby CH włókna poliestrowe zmniejszyły kąt tarcia wewnętrznego o 7,8%, ale zwiększyły spójność o 322,7%. Analiza liczby próbek i niepewności wyniku pokazuje, że różne kombinacje 3 próbek dają różne wyniki, dlatego zaleca się testy z co najmniej 4 próbkami.

13

Technologia DSM Dry, badania i projektowanie

Prokopowicz Piotr, Łużyńska Klaudia, Jendrysik Klaudia, Nowak Grzegorz

Builder

|

2019

|

R.23, nr 12

6--9

PL

W artykule celem autorów jest przybliżenie odbiorcom technologii Deep Soil Mixing Dry, przedstawienie wyników programu badawczego przeprowadzonego na Politechnice Wrocławskiej we współpracy z firmą Menard Polska, a także podanie wskazówek do wykonania podobnych badań w przyszłości oraz projektowania wzmocnienia podłoża.

EN

In this article, the authors have focused on making readers familiar with DSM Dry technology, introducing some results of a laboratory test program carried out at Wroclaw University of Science and Technology in cooperation with Menard Poland company, on a larger scale. They also were pleased to give out some tips for future similar investigations or soil improvement designs.

14

Thermally treated clay as a stabilizing agent for expansive clayey soil: some engineering properties

Al-Swaidani A. M., Hamood I., Meziab A.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 3

220--232

EN

The objective of this research was to investigate the effect of adding thermally treated clay on some engineering properties of the untreated expansive clayey soil. Three expansive clayey soil samples obtained from three different sites in the south of Syria have been investigated. They were thermally treated up to three different levels (450°C, 650°C and 850°C) for 3 hours. Three replacement levels of thermally treated clay were used, i.e. 0%, 10% and 20%. The X-ray diffractometer (XRD) technique has been used to detect the crystalline and glassy phase in the clayey samples before and after the thermal treatment. Pozzolanic activity of the thermally treated clayey soil has been studied using the modified Chapelle test and the mechanical strength test at each of the temperature levels. Atterberg limits, compaction, free swell, swelling pressure and linear shrinkage have particularly been investigated. Test results revealed the positive effect of thermally treated clay when added to the natural soil. Plasticity index (PI) was reduced by about 60% when 20% thermally treated clay was added to the natural soil. In addition, 6% lime was added to further investigate the combined effect of lime and calcined clay on the properties of the clayey expansive soil. All investigated properties were significantly improved when 20% thermally treated soil and 6% lime were added together. For instance, swelling pressure and linear shrinkage values were reduced to less than 15% or even much less when compared with those of the natural soil. Scanning electron microscopy (SEM) and energydispersive X-ray (EDX) analysis were employed as well.

15

Wysoki nasyp drogi ekspresowej S5 k. Gniezna posadowiony w torfowisku na żelbetowych palach prefabrykowanych wbijanych

Sobala D., Tomaka W., Maksim P., Sobolewski J.

Mosty

|

2016

|

nr 5

56--60

PL

Firma Aarsleff we współpracy z firmami AECOM i GT Projekt zaprojektowała i wykonała w rejonie torfowiska wzmocnienie podłoża pod nasypem drogi ekspresowej S5 k. Gniezna w technologii żelbetowych pali prefabrykowanych wbijanych. Zakres robot firmy Aarsleff obejmował projekt palowania, projekt i wykonanie blisko 190 próbnych obciążeń oraz wbicie 5200 szt. pali o całkowitej długości blisko 120 km. Palowanie zasadnicze wykonano w ciągu 48 dni roboczych.

EN

Aarsleff, in cooperation with AECOM and GT Projekt, designed and constructed a peat soil improvement for the embankment of the constructed S5 expressway near Gniezno using the driven precast reinforced pile technology. The scope of works executed by Aarsleff included the piling design, the design and performance of nearly 190 load tests and installation of 5,200 piles of the total length of nearly 120 km. The major piling work was completed in 48 working days.

16

Wzmacnianie słabego podłoża kolumnami GEC

Szypcio Z., Dołżyk-Szypcio K.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 2

6--7

PL

Wzmacnianie słabych podłoży o dużej miąższości za pomocą kolumn GEC jest racjonalne technicznie, ekonomicznie i ekologicznie. Należy liczyć się jednak ze znacznym osiadaniem i długim czasem konsolidacji podłoża.Wada ta może być znacząco zniwelowana przez prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie wzmocnienia. Konieczne jest opracowanie krajowych wytycznych projektowania, wykonania i odbioru poszczególnych etapów robót.

EN

The GEC improvement system is a very effective solution (technically, economically and ecologically) for weak and very weak soils. The GEC system cannot be completely settlement-free. The settlement may be large and the consolidation time may be long. The fault of this system may be eliminated by correct design and realization of improvement. The elaboration of domestic design, realization and reception instructions are necessary.

17

Improvement of Parent Material with Hydraulic Road Binders Used for Road Construction

Korzeniowska J., Ćwiąkała M., Chrobok J.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

4474--4485, CD6

EN

Load-bearing capacity of a road construction depends first and foremost on the parameters of a foundation that is based on parent (local) material. The improvement of the parent material with the use of hydraulic road binders, serving as the subsoil load-bearing skeleton, provides a solid base both for the base course, and subsequent layers of the pavement construction. The paper presents the role of hydraulic road binders based on fly ash produced during the combustion of lignite in the improvement of parental material. The CBR load-bearing tests of soil-binder mixtures, made from seven types of parent material and two types of hydraulic road binders, have been performed. These binders were added in the proportions: 2, 4, 6, 8 and 10% in relation to the total soil skeleton weight. The tests consisted in determining the CBR loadbearing ratio directly after having thickened the binder-free soil samples (including determining the loadbearing ration after 4 days of water saturation) and in defining the increment of that ratio upon 7 days of curing the samples of soil mixtures with the addition of binders. The test results indicate that all examined soil-binder mixtures can prove useful in earth works. Examined soils in their natural (i.e. binder-free) state are characterised by low load-bearing capacity, in particular upon having saturated thereof with water (CBR ratio remains within the limit of 1–36%). After the addition of a relatively small amount of a hydraulic road binder (e.g. 2%) – after 7 days of curing these soils were characterised by a significantly increased load-bearing capacity (CBR ratio remained within the limit of 25–190%). According to the test analysis, mean values of CBR load-bearing capacity ratios of the soil-binder mixtures with the addition of 2% to 10% of hydraulic binder remain high and remain within the limit of 94–264%, while the medians of these mixtures remain within the limit of 41–251%. Fly ashes (as a component of hydraulic road binders) occurring in soil-binder mixtures contribute to the improvement of the geotechnical properties of the parent material, including first and foremost to the increase in CBR of these mixtures. The soils characterised by a high content of the dust-silt fraction (> 15%) – that so far have been deemed useless in road construction industry – after having improved them with the hydraulic road binders based on fly ash produced during the combustion of lignite can prove useful in earth works and can constitute a valuable material for road construction.

PL

Nośność konstrukcji drogowej zależna jest przede wszystkim od parametrów fundamentu bazującego na gruntach rodzimych (miejscowych). Ulepszenie gruntów rodzimych poprzez zastosowanie w nich hydraulicznych spoiw drogowych, spełniających rolę wzmocnienia szkieletu nośnego podłoża, stwarza solidne oparcie dla podbudowy i kolejnych warstw konstrukcji nawierzchni drogowej. Praca dotyczy zastosowania hydraulicznych spoiw drogowych na bazie popiołów lotnych ze spalania węgla brunatnego do ulepszania gruntów rodzimych. Przeprowadzono badania nośności CBR mieszanek gruntowo-spoiwowych, wykonanych przy zastosowaniu siedmiu rodzajów gruntów rodzimych oraz dwóch rodzajów hydraulicznego spoiwa drogowego. Spoiwa te dodawano w proporcjach: 2, 4, 6, 8 i 10% w stosunku do całkowitej masy szkieletu gruntowego. Badania polegały na wyznaczeniu wskaźnika nośności CBR bezpośrednio po zagęszczeniu próbek gruntów bez dodatku spoiw (w tym także wyznaczenia wskaźnika nośności po 4 dobach nasycenia wodą) oraz na określeniu przyrostu tego wskaźnika po 7 dniach pielęgnacji próbek mieszanek gruntów z dodatkiem spoiw. Otrzymane wyniki badań wskazują, iż wszystkie przebadane mieszanki gruntowo-spoiwowe mogą być przydatne w wykonawstwie robót ziemnych. Przebadane grunty w stanie naturalnym (bez dodatku spoiw) charakteryzują się niską nośnością, zwłaszcza po nasyceniu wodą (CBR kształtuje się w zakresie 1–36%). Po dodaniu do nich niewielkiej ilości hydraulicznego spoiwa drogowego (np. 2%) – po 7 dniach pielęgnacji charakteryzują się znacznie wyższą nośnością (CBR kształtuje się w zakresie 25–190%). Z analizy badań wynika, iż średnie wartości wskaźników nośności CBR mieszanek gruntowo-spoiwowych przy zastosowaniu od 2 do 10% dodatku spoiwa hydraulicznego są wysokie i wynoszą w granicach 94–264%, natomiast mediany tych mieszanek w granicach 41–251%. Popioły lotne (jako składnik hydraulicznych spoiw drogowych) występujące w mieszankach gruntowospoiwowych przyczyniają się do poprawy właściwości geotechnicznych gruntów rodzimych, w tym przede wszystkim do zwiększenia nośności CBR tych mieszanek. Grunty o dużej zawartości frakcji pyłowoiłowej (> 15%) – traktowane dotychczas w drogownictwie jako nieprzydatne – po ulepszeniu ich spoiwami hydraulicznymi wytworzonymi na bazie popiołów lotnych ze spalania węgla brunatnego, mogą być przydatne w robotach ziemnych i stanowić cenny materiał do budowy dróg.

18

Usage of new soil improvement techniques in road embankment constructions

Szczygielski M., Stopa Ł.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 2-B

109--116

EN

A gravel piles foundation technique as an alternative to the soil replacement method is presented in this paper. The authors describe both technologies and carry on the comparative analysis, regarding the economical and technical aspects of them. The work is based on a real life example from multi-storey car park construction project carried out in Tychy.

PL

W artykule omówiono technologię wykonywania pali żwirowych jako alternatywną dla wymiany gruntów metodę wzmocnienia podłoża gruntowego. Przedstawiono charakterystykę opisywanych technologii, a także wykonano analizę porównawczą, uwzględniając techniczne i ekonomiczne aspektu obu rozwiązań. W artykule wykorzystano dokumentację projektową parkingu wielopoziomowego wykonanego w ramach inwestycji przebudowy transportu publicznego w Tychach.

19

Wzmocnienie podłoża gruntowego pod nasypy kolejowe za pomocą kolumn żwirowych i żwirowo-betonowych, na przykładzie remontu i modernizacji linii kolejowej E65 na odcinku Ciechanów - Mława

Teżyk S.

Przegląd Komunikacyjny

|

2012

|

Nr 11

39-42

PL

Artykuł dotyczy zastosowania technologii wibrowymiany do wzmocnienia słabonośnych gruntów pod nasypami kolejowymi. Rozwój technologiczny wymusza konieczność modernizacji kolei i przystosowanie jej do zwiększenia prędkości pociągów oraz poprawy komfortu i bezpieczeństwa podróży. Jednym z elementów pozwalających na poprawienie warunków posadowienia istniejących oraz nowych nasypów kolejowych są techniki wzmacniania gruntu za pomocą kolumn żwirowych i żwirowo-betonowych, co zostało opisane w niniejszym referacie na przykładzie remontu i modernizacji linii kolejowej E-65 na odcinku Ciechanów-Mława.

EN

The paper refers to the implementation of vibro replacement technology for improvement of weak soils under the railway embankments. The technological development forces the need of rail modernization and its adaptation to increase of train speed and improvement of comfort and security of travelling. One of the elements allowing improvement of the foundations. conditions of the existing and new embankments are soil improvement techniques, using stone and stone-concrete columns. This technique was described in the paper on example of repair and modernization of E-65 railway line, section Ciechanów-Mława.

20

Możliwości zagospodarowania popiołów lotnych z węgla brunatnego w drogownictwie

Widuch A., Ćwiąkała M., Korzeniowska J., Kraszewski C.

Drogownictwo

|

2011

|

nr 12

390-394

PL

Zaprezentowano wyniki badań wskaźnika nośności (CBR) mieszanek gruntowo-spoiwowych, w których głównym składnikiem spoiwa hydraulicznego były aktywowane popioły lotne z węgla brunatnego. Badania wykonano na gruntach naturalnych niespoistych (sypkich) oraz średnio i mało spoistych. Do ulepszenia gruntów zastosowano dwa rodzaje drogowego spoiwa hydraulicznego w proporcjach od 4÷10% w stosunku do całkowitej masy objętościowej szkieletu gruntowego. W celu określenia parametru mechanicznego (CBR) mieszanek gruntowo-spoiwowych badania wykonano bezpośrednio po zagęszczeniu oraz po 7 dniach pielęgnacji próbek. Otrzymane wyniki badań nośności mieszanek gruntowo-spoiwowych z dodatkiem popiołów lotnych z węgla brunatnego wykazały ich wysoką użyteczność oraz możliwość przemysłowego zagospodarowania odpadu energetycznego.

EN

This paper presents the investigation on bearing capacity ratio (CBR) of soil and binder mixtures, in which the main component of hydraulic binder was activated brown coal fly ash. The tests were performed on natural non-cohesive soil, medium-cohesive and less cohesive soil. In order to improve the soil there were used two types of hydraulic road binders in proportion 4÷10% in relation to the total weight of the soil skeleton volume. To determine mechanical parameter (CBR) of soil and binder mixtures, the tests were carried out immediately after compacting and after 7 days of the samples curing. The obtained results proved the soil and binder mixtures with brown coal fly ash very useful. They also proved the possibility of industrial waste recycling.